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1、LOGO无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布吸附树脂及其应用吸附树脂及其应用主要内容主要内容吸附树脂的概述吸附树脂的概述1吸附树脂的分类吸附树脂的分类2影响吸附性能的因素影响吸附性能的因素3吸附树脂的应用吸附树脂的应用4吸附树脂的应用特点吸附树脂的应用特点51.1. 吸附树脂的概述吸附树脂的概述v 吸吸附附树树脂脂（adsorption adsorption resinresin）又又称称树树脂脂吸吸附附剂剂，是是在在离离子子交交换换树树脂脂的的基基础础上上发发展展起起来来的的。吸吸附附树树脂脂是是一一种种不不含含离离子子交交换换基基团团的的高高交交联联度度体体型型高高分分子子珠珠粒粒，其其内
2、内部部拥拥有有许许多多分分子子水水平平的的孔孔道道，提供提供扩散通道扩散通道和和吸附场所吸附场所。v 2020世世纪纪7070年年代代以以来来，随随着着大大孔孔离离子子交交换换树树脂脂的的发发展展，大大孔孔吸吸附附树树脂脂应应运运而而生生。它它是是以以苯苯乙乙烯烯和和丙丙烯烯酸酸酯酯为为单单体体，加加入入二二乙乙烯烯苯苯为为交交联联剂剂，甲甲苯苯、二二甲甲苯苯为为致致孔孔剂剂，它它们们相相互互交交联联聚聚合合形形成成了了多多孔骨架结构孔骨架结构。吸附树脂的特点和作用吸附树脂的特点和作用 树树脂脂本本身身由由于于依依靠靠它它和和被被吸吸附附的的分分子子（吸吸附附质质）之之间间的的范范德德华华力力
3、和和氢氢键键作作用用，具具有有吸吸附附性性，又又因因具具有有网网状状结结构构和和很很高高的的比比表表面面积积，而而有有筛筛选选性性能能，能能从从溶溶液液中中有有选选择择地地吸吸附附有有机机物物质质，使使有有机机化化合合物物根根据据吸吸附附力力及及其其分分子子量量大大小小可可以以经经一一定定溶溶剂剂洗洗脱脱而而分开，达到分开，达到分离分离、纯化纯化、除杂除杂、浓缩浓缩等不同目的。等不同目的。 吸吸附附树树脂脂的的特特点点是是容容易易再再生生，可可反反复复使使用用。其其他他不不同同之之处处在在于于，吸吸附附树树脂脂的的化化学学结结构构和和物物理理结结构构可可以以较较容容易易地地人人为为控控制制，根
4、根据据不不同同需需要要可可合合成成出出结结构构和和性性能能不不同同的的树树脂脂，因因此此，吸吸附附树树脂脂品品种种多多，应应用范围广。用范围广。2.2.吸附树脂的分类吸附树脂的分类v按树脂极性不同，吸附树脂可分为：按树脂极性不同，吸附树脂可分为：非极性树脂非极性树脂 中极性树脂中极性树脂 极性树脂极性树脂强极性树脂强极性树脂烃类有烃类有机物，机物，如：聚如：聚苯乙烯苯乙烯等等带酯基带酯基的聚合的聚合物，如：物，如：聚丙烯聚丙烯酸酯酸酯带有酰带有酰胺基等胺基等的聚合的聚合物，如物，如聚丙烯聚丙烯酰胺等酰胺等含有氧含有氧化氮、化氮、吡啶基吡啶基等的聚等的聚合物合物分类分类 非非极极性性吸吸附附树树
5、脂脂是是由由偶偶极极距距很很小小的的单单体体聚聚合合而而成成，不不含含任任何何功功能能基基团团，孔孔表表的的疏疏水水性性较较强强，可可通通过过与与小小分分子子内内的的疏疏水水部部分分的的作作用用吸吸附附溶溶液液中中的的有有机机物，最物，最适用于适用于从极性溶剂从极性溶剂( (如水如水) )中吸附非极性物质。中吸附非极性物质。 中中极极性性吸吸附附树树脂脂含含有有酯酯基基，其其表表面面兼兼有有疏疏水水和和亲亲水水部部分分，既既可可由由极极性性溶溶剂剂中中吸吸附附非非极极性性物物质质，也也可以从非极性溶剂中吸附极性物质。可以从非极性溶剂中吸附极性物质。 极极性性树树脂脂含含有有酰酰胺胺基基、氰氰基
6、基、酚酚羟羟基基等等极极性性功功能基，它们通过能基，它们通过静电相互作用静电相互作用吸附极性物质。吸附极性物质。3. 3. 影响吸附性能的因素影响吸附性能的因素 吸附树脂的物理结构和化学结构对吸附树脂的物理结构和化学结构对吸附性能吸附性能的的影响表现在以下几个方面：影响表现在以下几个方面：孔径孔径比表面积比表面积孔容孔容孔径分布孔径分布形成氢键或形成氢键或电子转移络合物电子转移络合物极性相近原则极性相近原则影响因素影响因素1 1、比表面积、比表面积 在在保保证证良良好好扩扩散散的的条条件件下下，树树脂脂的的比比表表面面积积越越大，吸附量越高大，吸附量越高。2 2、孔径、孔径 一一般般树树脂脂的
7、的孔孔径径越越大大，吸吸附附质质分分子子在在孔孔内内的的扩扩散散速速度度就就越越大大，越越有有利利于于达达到到吸吸附附平平衡衡，但但是是，孔孔径径过过大大会会降降低低比比表表面面积积。经经验验表表明明，当当吸吸附附剂剂孔孔径径与与吸吸附附质质分分子子的的直直径径比比为为6:16:1左左右右时时，吸吸附附性性能能最最佳。佳。3 3、孔容、孔容 当当孔孔径径固固定定时时，比比表表面面积积与与孔孔容容成成正正比比，所所以以随着随着孔容的增加，树脂的吸附量增加孔容的增加，树脂的吸附量增加。4 4、孔径分布、孔径分布 孔孔径径的的分分布布的的情情况况对对吸吸附附量量有有影影响响。若若孔孔径径分分布布很很
8、宽宽，则则小小孔孔部部分分可可能能由由于于受受吸吸附附质质分分子子扩扩散散速速度度的的限限制制而而不不能能充充分分利利用用，并并且且大大孔孔部部分分将将使使树树脂脂的的比比表表面面积积下下降降。所所以以树树脂脂的的孔孔径径分分布布越越窄窄，吸吸附附性能越好性能越好。5 5、极性相近原则、极性相近原则 和和通通常常的的吸吸附附规规律律一一样样，极极性性树树脂脂较较易易吸吸附附极极性物质性物质，非极性树脂较易吸附非极性物质非极性树脂较易吸附非极性物质。6 6、形成氢键或电子转移络合物、形成氢键或电子转移络合物 如如果果树树脂脂上上的的基基团团与与吸吸附附质质分分子子之之间间可可形形成成氢氢键键或或
9、电电子子转转移移络络合合物物，则则有有强强的的吸吸附附作作用用，此此时时的的吸吸附附力力主主要要为为化化学学力力（氢氢键键及及电电荷荷转转移移为为弱弱化化学学力力）。4.4.吸附树脂的应用吸附树脂的应用v 吸吸附附树树脂脂的的化化学学结结构构和和物物理理结结构构可可以以较较容容易易地地人人为为控控制制，根根据据不不同同需需要要可可合合成成出出结结构构和和性性能能不不同同的树脂，因此，吸附树脂的品种多，应用范围广。的树脂，因此，吸附树脂的品种多，应用范围广。v 目目前前吸吸附附树树脂脂在在废废水水处处理理、药药物物提提纯纯、化化学学试试剂剂的的提提纯纯、医医学学分分析析、急急性性药药物物中中毒毒
10、处处理理、色色谱谱载载体体等等方方面面得得到到了了广广泛泛的的应应用用。特特别别是是有有些些特特殊殊高高性性能能吸吸附附树树脂脂在在废废水水有有效效处处理理的的同同时时还还实实现现了了废废物物的的资源化，应该说这是吸附树脂发展史上的一大进步。资源化，应该说这是吸附树脂发展史上的一大进步。4.1 4.1 大孔吸附树脂在有机废水处理中的应用大孔吸附树脂在有机废水处理中的应用4.1.1 4.1.1 含酚废水含酚废水的处理的处理v 含含酚酚废废水水是是一一种种来来源源广广、数数量量多多、浓浓度度高高、环环境境危危害害大大的的水水污污染染物物, , 也也是是我我国国水水污污染染控控制制中中急急需需解解决
11、决的的重重点点问问题之一。题之一。v 上上海海大大学学研研究究了了DA-201 DA-201 吸吸附附树树脂脂回回收收、净净化化废废水水中中苯苯酚酚的的工工艺艺条条件件, , 实实验验表表明明, , 当当废废水水的的p p H H 7 7 时时, , 吸吸附附树树脂脂不不仅仅能能回回收收苯苯酚酚, , 而而且且不不产产生生二二次次污污染染, , 失失效效树树脂脂适适用用 5 5 % %的的 NaOHNaOH溶溶液液或或甲甲醇醇脱脱酚酚, , 其其效效率率接接近近 100 100 % %。他他们们将将研研究究成成果果应应用用于于上上海海焦焦化化厂厂氨氨回回收收工工段段含含酚酚废废水水的的处处理理
12、, , 处理后的废水达到国家排放标准处理后的废水达到国家排放标准。v 南南京京大大学学采采用用 CHA-111 CHA-111 大大孔孔吸吸附附树树脂脂, , 处处理理 T-50 T-50 石石油油酚酚、2-2-萘萘酚酚和和五五氯氯酚酚钠钠工工业业生生产产中中产产生生的的高高浓浓度度含含酚酚废废水水, , T-50 T-50 石石油油酚酚废废水水中中酚酚总总去去除除率率99.9 99.9 %, %, COD COD 去去除除率率95 95 %, %, 出出水水中中酚酚浓浓度度 5 5 mg/L mg/L , , 再再经经过过次次氯氯酸酸钠钠氧氧化化, ,实实现现达达标标排排放放; ;2-2-萘
13、萘酚酚的的吸吸附附率率99 99 %,%,脱脱附附率率可可达达 95 95 %; %; 五五氯氯酚酚钠钠去去除除率率99 99 %, %, COD COD 去去除除率率80 80 %,%,另另外外, ,吸吸附附剂剂解吸后可以解吸后可以重复使用重复使用，解析后的污染物可以，解析后的污染物可以资源化资源化。4.1.2 4.1.2 含有机酸废水的处理含有机酸废水的处理v 同同济济大大学学利利用用超超高高交交联联吸吸附附树树脂脂 NDA-800NDA-800 吸吸附附法法处处理理水水杨杨酸酸生生产产废废水水, , 研研究究表表明明 ,NDA-800 ,NDA-800 超超高高交交联联吸吸附附树树脂脂对
14、对水水杨杨酸酸生生产产废废水水有有良良好好的的处处理理效效果果, , 当当进进水水CODCrCODCr值值约约20 20 000 000 mg/L, mg/L, 苯苯酚酚和和水水杨杨酸酸含含量量分分别别为为6000 6000 mg/Lmg/L和和1300 1300 mg/ mg/ L L 时时, , 经经过过 NDA-800 NDA-800 树树脂脂一一级级吸吸附附处处理理, , 出出水水的的 CODCrCODCr和和苯苯酚酚等等污污染染指指标标均均可可达达到到排排放放标标准准, , 同同时时实实现现了了水水杨杨酸酸生生产废水中苯酚和水杨酸等化工资源的生产回用。产废水中苯酚和水杨酸等化工资源的
15、生产回用。v 南南京京大大学学等等用用 NDA-211NDA-211大大孔孔树树脂脂处处理理模模拟拟 2,6-2,6-二二羟羟基基苯苯甲甲酸酸合合成成中中产产生生的的废废水水, , 取取得得了了良良好好的的效效果果, , 该该废废水水含含 2,6-2,6-二二羟羟基基苯苯甲甲酸酸约约2100 2100 mg/L, mg/L, 间间苯苯二二酚酚约约680mg/ 680mg/ L L , , 吸吸附附处处理理后后2 2，6-6-二二羟羟基基苯苯甲甲酸酸浓浓度度0.2 0.2 mg/L, mg/L, 间间苯苯二二酚酚浓浓度度 99.9 99.9 % %和和99.8 99.8 %;%;在在合合适适的的
16、条条件件下下两两者者的的脱脱附附率率都都 99 99 % % , , 树树脂脂工工作作吸吸附附量量达达 69.5 g/ L 69.5 g/ L 。4.1.3 4.1.3 其他废水的处理其他废水的处理v 江江苏苏石石油油化化工工学学院院利利用用 H-103 H-103 树树脂脂对对生生产产多多亚亚甲甲基基多多芳芳基基异异氰氰酸酸酯酯 ( ( PAPI) PAPI) 产产生生的的苯苯胺胺废废水水进进行行吸吸附附研研究究 , , 结结果果显显示示 , , 出出水水苯苯胺胺浓浓度度 99 99 %.%.v 戚戚品品豹豹利利用用 H-103 H-103 树树脂脂对对某某磷磷肥肥厂厂产产生生的的苯苯胺胺污
17、污水水进进行行吸吸附附 , , 确确定定最最佳佳处处理理条条件件为为污污水水浓浓度度1 1 000mg/ 000mg/ L L , , 停停留留时时间间 15 15 min min , , 吸吸附附温温度度为为常常温温 , p H = 7 , , p H = 7 , 处理后污水能够达标排放处理后污水能够达标排放. .4.2 4.2 吸附树脂在食品防腐剂分析中的应用吸附树脂在食品防腐剂分析中的应用v 2,4 2,4 - -己己二二烯烯酸酸( (山山梨梨酸酸) )是是目目前前广广泛泛使使用用的的食食品品防防腐腐剂剂之之一一。利利用用气气相相色色谱谱法法、高高效效液液相相色色谱谱法法和和分分光光光光
18、度度法法, ,来来测测定定食食品品中中痕痕量量山山梨梨酸酸方方法法已已有有许许多多报报道道。光光度度法法的的测测定定原原理理是是基基于于氧氧化化剂剂K K2 2CrCr2 2O O7 7 将将山山梨梨酸酸氧氧化化成成丙丙二二醛醛, ,再再与与硫硫代代巴巴比比妥妥酸酸反反应应, ,形形成一种红色物质。成一种红色物质。v 用用K K2 2CrCr2 2O O7 7 - - 硫硫代代巴巴比比妥妥酸酸光光度度法法定定食食品品中中痕痕量量, , 2,4-2,4-己己二二烯烯酸酸时时, ,可可用用吸吸附附树树脂脂 GDX-502GDX-502微微型型柱柱消除醇、醛、酮、酯和糖对测定的干扰消除醇、醛、酮、酯
19、和糖对测定的干扰 。4.34.3 大孔树脂在中药单方有效成分提取工艺中大孔树脂在中药单方有效成分提取工艺中的应用的应用v 麻麻秀秀萍萍等等比比较较了了1010种种大大孔孔吸吸附附树树脂脂对对银银杏杏叶叶黄黄酮酮的的吸吸附附性性能能, ,筛筛选选试试验验结结果果表表明明，AB-18AB-18大大孔孔吸吸附附树树脂脂是是一一种种对对银银杏杏叶叶黄黄酮酮吸吸附附性性能能优优良良的的吸吸附附剂剂, ,对于优化生产工艺对于优化生产工艺, ,充分利用银杏资源有重要意义。充分利用银杏资源有重要意义。v 王王梅梅等等研研究究了了用用大大孔孔吸吸附附树树脂脂提提取取茶茶叶叶中中茶茶多多酚酚的的方方法法, ,通通
20、过过对对树树脂脂的的筛筛选选确确定定了了 NK-S3 NK-S3 树树脂脂对对茶茶多多酚酚吸吸附附- -解解吸吸性性能能良良好好, ,其其对对茶茶多多酚酚的的吸吸附附量量可可达达 81.57 81.57 mg/g,mg/g,洗洗脱脱率率接接近近100%100% , ,此此法法提提取取茶茶多多酚酚成成本本低低、工工艺艺简简单单且且树树脂脂可可反反复复使使用用, ,可可完完善善为为工工业化提取方法。业化提取方法。4.4 4.4 大孔树脂在中药复方制备、精制工艺中大孔树脂在中药复方制备、精制工艺中的应用的应用v 宓宓晓晓黎黎等等将将大大孔孔吸吸附附树树脂脂提提取取分分离离技技术术应应用用于于降降压压
21、胶胶囊囊的的制制备备工工艺艺, ,用用非非极极性性大大孔孔吸吸附附树树脂脂法法从从复复方方中中提提取取有有效效成成分分, ,采采用用正正交交试试验验设设计计考考察察了了最最佳佳吸吸附附和和解解吸吸条条件件并并进进行行了了试试验验生生产产, ,结结果果表表明明, ,大大孔孔树树脂脂法法简简化化了了工工艺艺过过程程, ,缩缩短短了了生生产产周周期期 , ,提提高高了了产产物物的的纯纯度度, ,更更适适于于工工业业化化生生产产, ,可可替替代代原原溶溶剂剂提提取沉淀工艺。取沉淀工艺。v 石石林林平平等等采采用用大大孔孔吸吸附附树树脂脂提提取取桔桔梗梗、远远志志、款款冬冬花花、甘甘草草等等的的有有效效
22、成成分分, ,制制成成复复方方桔桔梗梗止止咳咳滴滴丸丸, ,以以薄薄层层色色谱谱法法对对桔桔梗梗、远远志志进进行行鉴鉴别别, ,采采用用 HPLCHPLC对对甘甘草草酸酸进进行行含含量量测测定定, ,结结果果表表明明改改制制剂剂工工艺艺稳稳定定, ,质质量量可可靠靠, ,具具有有剂剂量量小小、起起效效快快、服服用用方方便便等等特点。特点。5.5.大孔吸附树脂技术的应用特点大孔吸附树脂技术的应用特点v大孔吸附树脂的大孔吸附树脂的优点：优点：具有具有吸附容量大、吸附速度快、易解吸、易再生吸附容量大、吸附速度快、易解吸、易再生; ;物理与化学稳定性高物理与化学稳定性高 , ,不溶于酸、碱及有机溶剂不
23、溶于酸、碱及有机溶剂; ;对对有有机机物物选选择择性性好好, ,不不受受无无机机盐盐类类及及其其他他强强离离子子、低分子存在的影响低分子存在的影响, ,且反而有利于吸附且反而有利于吸附; ;品种多品种多, ,不同品种可吸附多种有机化合物不同品种可吸附多种有机化合物; ;流体阻力较小流体阻力较小; ;脱色能力高脱色能力高v大孔吸附树脂在应用中的大孔吸附树脂在应用中的不足：不足： 首首先先 , ,对对于于药药品品生生产产而而言言大大孔孔吸吸附附树树脂脂缺缺乏乏药药用用标标准准 , ,该该技技术术在在树树脂脂材材料料方方面面缺缺乏乏统统一一、严严格格的的质质量量控控制制标标准准。所所用用的的国国产产大大孔孔吸吸附附树树脂脂吸吸附附剂剂质质量量较较差差 , ,刚刚性性不不强强 , ,易易破破碎碎及及致致孔孔剂剂等等合合成成原原料料或或溶剂去除不净而残留溶剂去除不净而残留 , ,易流入药液造成二次污染。易流入药液造成二次污染。 其其次次 , ,大大孔孔吸吸附附树树脂脂在在生生产产应应用用中中缺缺乏乏规规范范化化的的技技术术要要求求 , ,对对其其预预处处理理、再再生生纯纯化化工工艺艺条条件件缺缺乏乏规范化评价指标。规范化评价指标。LOGO无无忧忧PPTPPT整理整理发发布布
